Nitroforbindelse, en af en familie af kemiske forbindelser, hvor nitrogruppen (-O-N=O) indgår i den molekylære struktur. De mest almindelige eksempler er organiske stoffer, hvor et kulstofatom er forbundet med en kovalent binding til nitrogruppens nitrogenatom ved hjælp af en kovalent binding. Nitroforbindelser er polære, og de forbindelser, der ikke har andre kemisk reaktive grupper, er farveløse eller bleggule væsker, som kun er lidt opløselige i vand. Mange nitroforbindelser fremstilles kommercielt til brug som sprængstoffer, opløsningsmidler eller kemiske mellemprodukter (stoffer, der er værdifulde som råmaterialer i videre kemisk forarbejdning).
En nitroforbindelse fremstilles normalt ved en reaktion, kaldet nitrering, mellem salpetersyre og en organisk forbindelse. Nitrering af aromatiske forbindelser, såsom benzen eller toluen, sker almindeligvis ved at behandle dem med en blanding af salpetersyre og svovlsyre ved en temperatur på 100° C eller derunder. Disse temperaturer er ikke høje nok til nitrering af alifatiske forbindelser; propan omdannes imidlertid kommercielt til en blanding af nitromethan, nitroethan, 1-nitropropan og 2-nitropropan ved at lade det reagere med salpetersæredampe ved temperaturer på ca. 400° C. Blandingen adskilles derefter i sine bestanddele ved fraktioneret destillation.
Den vigtigste reaktion af aromatiske nitroforbindelser er deres reduktion, som kan fremkaldes af en lang række forskellige stoffer. Under sure forhold danner reduktionen næsten altid en amin. I neutrale medier kan reduktionen give en hydroxylamin. I alkaliske opløsninger dannes forbindelser, der indeholder nitrogen-til-kvælstof-bindinger (azo-, hydrazo- eller azoxyforbindelser).